ప్రొఫెసర్ టిఫనీ షా, ప్రొఫెసర్, జియోసైన్సెస్ విభాగం, చికాగో విశ్వవిద్యాలయం
దక్షిణ అర్ధగోళం చాలా అల్లకల్లోలమైన ప్రదేశం. వివిధ అక్షాంశాల వద్ద గాలులు "రోరింగ్ నలభై డిగ్రీలు", "కోపంతో యాభై డిగ్రీలు" మరియు "అరవై డిగ్రీలు అరుస్తూ" గా వర్ణించబడ్డాయి. తరంగాలు 78 అడుగుల (24 మీటర్లు) చేరుకుంటాయి.
మనందరికీ తెలిసినట్లుగా, ఉత్తర అర్ధగోళంలో ఏదీ దక్షిణ అర్ధగోళంలో తీవ్రమైన తుఫానులు, గాలి మరియు తరంగాలతో సరిపోలలేదు. ఎందుకు?
ది ప్రొసీడింగ్స్ ఆఫ్ ది నేషనల్ అకాడమీ ఆఫ్ సైన్సెస్ లో ప్రచురించబడిన ఒక కొత్త అధ్యయనంలో, నా సహచరులు మరియు నేను ఉత్తర అర్ధగోళంలో తుఫానులు ఎందుకు ఎక్కువగా ఉన్నాయో కనుగొన్నాను.
పరిశీలనలు, సిద్ధాంతం మరియు వాతావరణ నమూనాల నుండి అనేక సాక్ష్యాలను కలిపి, మా ఫలితాలు గ్లోబల్ ఓషియానిక్ “కన్వేయర్ బెల్టులు” మరియు ఉత్తర అర్ధగోళంలో పెద్ద పర్వతాల యొక్క ప్రాథమిక పాత్రను సూచిస్తాయి.
కాలక్రమేణా, దక్షిణ అర్ధగోళంలో తుఫానులు మరింత తీవ్రంగా మారాయని మేము చూపిస్తాము, ఉత్తర అర్ధగోళంలో ఉన్నవారు అలా చేయలేదు. ఇది గ్లోబల్ వార్మింగ్ యొక్క క్లైమేట్ మోడల్ మోడలింగ్‌కు అనుగుణంగా ఉంటుంది.
ఈ మార్పులు ముఖ్యమైనవి ఎందుకంటే బలమైన తుఫానులు విపరీతమైన గాలులు, ఉష్ణోగ్రతలు మరియు వర్షపాతం వంటి తీవ్రమైన ప్రభావాలకు దారితీస్తాయని మాకు తెలుసు.
చాలా కాలంగా, భూమిపై వాతావరణం యొక్క చాలా పరిశీలనలు భూమి నుండి తయారయ్యాయి. ఇది శాస్త్రవేత్తలకు ఉత్తర అర్ధగోళంలో తుఫాను యొక్క స్పష్టమైన చిత్రాన్ని ఇచ్చింది. ఏదేమైనా, దక్షిణ అర్ధగోళంలో, ఇది 20 శాతం భూమిని కలిగి ఉంది, 1970 ల చివరలో ఉపగ్రహ పరిశీలనలు అందుబాటులోకి వచ్చే వరకు తుఫానుల యొక్క స్పష్టమైన చిత్రం మాకు లభించలేదు.
ఉపగ్రహ యుగం ప్రారంభం నుండి దశాబ్దాల పరిశీలన నుండి, దక్షిణ అర్ధగోళంలో తుఫానులు ఉత్తర అర్ధగోళంలో ఉన్నదానికంటే 24 శాతం బలంగా ఉన్నాయని మనకు తెలుసు.
ఇది దిగువ మ్యాప్‌లో చూపబడింది, ఇది దక్షిణ అర్ధగోళం (పైభాగం), నార్తర్న్ హెమిస్పియర్ (సెంటర్) మరియు వాటి మధ్య వ్యత్యాసం (దిగువ) 1980 నుండి 2018 వరకు గమనించిన సగటు వార్షిక తుఫాను తీవ్రతను చూపిస్తుంది. (దక్షిణ ధ్రువం మొదటి మరియు చివరి మ్యాప్‌ల మధ్య పోలికలో అగ్రస్థానంలో ఉందని గమనించండి.)
ఈ మ్యాప్ దక్షిణ అర్ధగోళంలో దక్షిణ మహాసముద్రంలో తుఫానుల యొక్క అధిక తీవ్రతను మరియు ఉత్తర అర్ధగోళంలోని పసిఫిక్ మరియు అట్లాంటిక్ మహాసముద్రాలలో (నారింజ రంగులో నీడ) వాటి ఏకాగ్రత చూపిస్తుంది. చాలా అక్షాంశాల వద్ద ఉత్తర అర్ధగోళంలో (ఆరెంజ్ షేడింగ్) కంటే దక్షిణ అర్ధగోళంలో తుఫానులు బలంగా ఉన్నాయని తేడా మ్యాప్ చూపిస్తుంది.
అనేక విభిన్న సిద్ధాంతాలు ఉన్నప్పటికీ, రెండు అర్ధగోళాల మధ్య తుఫానుల వ్యత్యాసానికి ఎవరూ ఖచ్చితమైన వివరణ ఇవ్వరు.
కారణాలను కనుగొనడం చాలా కష్టమైన పని. వాతావరణం వంటి వేలాది కిలోమీటర్ల విస్తీర్ణంలో ఉన్న అటువంటి సంక్లిష్ట వ్యవస్థను ఎలా అర్థం చేసుకోవాలి? మేము భూమిని ఒక కూజాలో ఉంచి అధ్యయనం చేయలేము. ఏదేమైనా, వాతావరణం యొక్క భౌతిక శాస్త్రాన్ని అధ్యయనం చేసే శాస్త్రవేత్తలు ఇది ఖచ్చితంగా ఉంది. మేము భౌతిక చట్టాలను వర్తింపజేస్తాము మరియు భూమి యొక్క వాతావరణం మరియు వాతావరణాన్ని అర్థం చేసుకోవడానికి వాటిని ఉపయోగిస్తాము.
ఈ విధానానికి అత్యంత ప్రసిద్ధ ఉదాహరణ డాక్టర్ షురో మనబే యొక్క మార్గదర్శక పని, అతను భౌతిక శాస్త్రంలో 2021 నోబెల్ బహుమతిని అందుకున్నాడు, "గ్లోబల్ వార్మింగ్ గురించి అతని నమ్మదగిన అంచనా కోసం". దీని అంచనాలు భూమి యొక్క వాతావరణం యొక్క భౌతిక నమూనాలపై ఆధారపడి ఉంటాయి, సరళమైన ఒక డైమెన్షనల్ ఉష్ణోగ్రత నమూనాల నుండి పూర్తి-డైమెన్షనల్ మోడళ్ల వరకు. ఇది వాతావరణంలో పెరుగుతున్న కార్బన్ డయాక్సైడ్ స్థాయికి వాతావరణం యొక్క ప్రతిస్పందనను అధ్యయనం చేస్తుంది, వివిధ శారీరక సంక్లిష్టత యొక్క నమూనాల ద్వారా మరియు అంతర్లీన భౌతిక దృగ్విషయం నుండి ఉద్భవిస్తున్న సంకేతాలను పర్యవేక్షిస్తుంది.
దక్షిణ అర్ధగోళంలో మరిన్ని తుఫానులను అర్థం చేసుకోవడానికి, భౌతిక-ఆధారిత వాతావరణ నమూనాల డేటాతో సహా మేము అనేక సాక్ష్యాలను సేకరించాము. మొదటి దశలో, భూమి అంతటా శక్తి ఎలా పంపిణీ చేయబడుతుందో పరంగా మేము పరిశీలనలను అధ్యయనం చేస్తాము.
భూమి ఒక గోళం కాబట్టి, దాని ఉపరితలం సూర్యుడి నుండి సౌర వికిరణాన్ని అసమానంగా పొందుతుంది. చాలా శక్తి భూమధ్యరేఖ వద్ద స్వీకరించబడుతుంది మరియు గ్రహించబడుతుంది, ఇక్కడ సూర్యుడి కిరణాలు ఉపరితలాన్ని మరింత నేరుగా తాకుతాయి. దీనికి విరుద్ధంగా, నిటారుగా ఉన్న కోణాలలో కాంతి తాకిన ధ్రువాలు తక్కువ శక్తిని పొందుతాయి.
దశాబ్దాల పరిశోధనలో తుఫాను యొక్క బలం శక్తిలో ఈ వ్యత్యాసం నుండి వచ్చిందని తేలింది. ముఖ్యంగా, వారు ఈ వ్యత్యాసంలో నిల్వ చేయబడిన “స్టాటిక్” శక్తిని చలన శక్తిగా “గతి” శక్తిగా మారుస్తారు. ఈ పరివర్తన “బారోక్లినిక్ అస్థిరత” అని పిలువబడే ఒక ప్రక్రియ ద్వారా సంభవిస్తుంది.
ఈ అభిప్రాయం సంఘటన సూర్యకాంతి దక్షిణ అర్ధగోళంలో ఎక్కువ సంఖ్యలో తుఫానులను వివరించలేదని సూచిస్తుంది, ఎందుకంటే రెండు అర్ధగోళాలు ఒకే మొత్తంలో సూర్యరశ్మిని అందుకుంటాయి. బదులుగా, మా పరిశీలనా విశ్లేషణ దక్షిణ మరియు ఉత్తరం మధ్య తుఫాను తీవ్రతలో వ్యత్యాసం రెండు వేర్వేరు కారకాల వల్ల కావచ్చునని సూచిస్తుంది.
మొదట, సముద్ర శక్తి రవాణా, దీనిని తరచుగా "కన్వేయర్ బెల్ట్" అని పిలుస్తారు. ఉత్తర ధ్రువం దగ్గర నీరు మునిగిపోతుంది, సముద్రపు అడుగుభాగంలో ప్రవహిస్తుంది, అంటార్కిటికా చుట్టూ పైకి లేచి, భూమధ్యరేఖ వెంట ఉత్తరాన తిరిగి ప్రవహిస్తుంది, దానితో శక్తిని మోస్తుంది. అంతిమ ఫలితం అంటార్కిటికా నుండి ఉత్తర ధ్రువానికి శక్తిని బదిలీ చేయడం. ఇది ఉత్తర అర్ధగోళంలో కంటే దక్షిణ అర్ధగోళంలో భూమధ్యరేఖ మరియు ధ్రువాల మధ్య ఎక్కువ శక్తి వ్యత్యాసాన్ని సృష్టిస్తుంది, దీని ఫలితంగా దక్షిణ అర్ధగోళంలో మరింత తీవ్రమైన తుఫానులు ఏర్పడతాయి.
రెండవ అంశం ఉత్తర అర్ధగోళంలోని పెద్ద పర్వతాలు, ఇది మనబే యొక్క మునుపటి పని సూచించినట్లుగా, తుఫానులను తగ్గిస్తుంది. పెద్ద పర్వత శ్రేణులపై గాలి ప్రవాహాలు తుఫానులకు లభించే శక్తిని తగ్గించే స్థిర ఎత్తు మరియు అల్పాలను సృష్టిస్తాయి.
ఏదేమైనా, గమనించిన డేటా యొక్క విశ్లేషణ మాత్రమే ఈ కారణాలను నిర్ధారించదు, ఎందుకంటే చాలా కారకాలు ఒకేసారి పనిచేస్తాయి మరియు సంకర్షణ చెందుతాయి. అలాగే, వాటి ప్రాముఖ్యతను పరీక్షించడానికి వ్యక్తిగత కారణాలను మేము మినహాయించలేము.
దీన్ని చేయడానికి, వివిధ కారకాలు తొలగించబడినప్పుడు తుఫానులు ఎలా మారుతాయో అధ్యయనం చేయడానికి మేము వాతావరణ నమూనాలను ఉపయోగించాలి.
మేము అనుకరణలో భూమి యొక్క పర్వతాలను సున్నితంగా చేసినప్పుడు, అర్ధగోళాల మధ్య తుఫాను తీవ్రతలో వ్యత్యాసం సగానికి తగ్గింది. మేము మహాసముద్రం యొక్క కన్వేయర్ బెల్ట్‌ను తొలగించినప్పుడు, తుఫాను వ్యత్యాసం యొక్క మిగిలిన సగం పోయింది. ఈ విధంగా, మొదటిసారి, దక్షిణ అర్ధగోళంలో తుఫానుల కోసం ఒక ఖచ్చితమైన వివరణను మేము కనుగొన్నాము.
తుఫానులు విపరీతమైన గాలులు, ఉష్ణోగ్రతలు మరియు అవపాతం వంటి తీవ్రమైన సామాజిక ప్రభావాలతో సంబంధం కలిగి ఉన్నందున, భవిష్యత్తులో తుఫానులు బలంగా లేదా బలహీనంగా ఉన్నాయా అనేది మనం సమాధానం చెప్పాల్సిన ముఖ్యమైన ప్రశ్న.
కార్బన్ బ్రీఫ్ నుండి అన్ని కీలక కథనాలు మరియు పేపర్ల యొక్క క్యూరేటెడ్ సారాంశాలను ఇమెయిల్ ద్వారా స్వీకరించండి. మా వార్తాలేఖ గురించి ఇక్కడ మరింత తెలుసుకోండి.
కార్బన్ బ్రీఫ్ నుండి అన్ని కీలక కథనాలు మరియు పేపర్ల యొక్క క్యూరేటెడ్ సారాంశాలను ఇమెయిల్ ద్వారా స్వీకరించండి. మా వార్తాలేఖ గురించి ఇక్కడ మరింత తెలుసుకోండి.
వాతావరణ మార్పుల ప్రభావాలను ఎదుర్కోవటానికి సమాజాలను సిద్ధం చేయడంలో ఒక ముఖ్య సాధనం వాతావరణ నమూనాల ఆధారంగా సూచనలను అందించడం. ఒక కొత్త అధ్యయనం ప్రకారం, సగటు దక్షిణ అర్ధగోళ తుఫానులు శతాబ్దం చివరిలో మరింత తీవ్రంగా మారుతాయి.
దీనికి విరుద్ధంగా, ఉత్తర అర్ధగోళంలో తుఫానుల సగటు వార్షిక తీవ్రతలో మార్పులు మితమైనవిగా అంచనా వేయబడతాయి. ఇది కొంతవరకు ఉష్ణమండలంలో వేడెక్కడం మధ్య కాలానుగుణ ప్రభావాల కారణంగా ఉంది, ఇది తుఫానులను బలంగా చేస్తుంది మరియు ఆర్కిటిక్‌లో వేగంగా వేడెక్కడం, ఇది వాటిని బలహీనపరుస్తుంది.
అయితే, ఇక్కడ మరియు ఇప్పుడు వాతావరణం మారుతోంది. గత కొన్ని దశాబ్దాలుగా మేము మార్పులను చూసినప్పుడు, దక్షిణ అర్ధగోళంలో సంవత్సర కాలంలో సగటు తుఫానులు మరింత తీవ్రంగా మారాయని మేము కనుగొన్నాము, అయితే ఉత్తర అర్ధగోళంలో మార్పులు చాలా తక్కువ, అదే కాలంలో వాతావరణ నమూనా అంచనాలకు అనుగుణంగా ఉన్నాయి.
నమూనాలు సిగ్నల్‌ను తక్కువ అంచనా వేసినప్పటికీ, అదే భౌతిక కారణాల వల్ల సంభవించే మార్పులను అవి సూచిస్తాయి. అంటే, సముద్రంలో మార్పులు తుఫానులను పెంచుతాయి ఎందుకంటే వెచ్చని నీరు భూమధ్యరేఖ వైపు కదులుతుంది మరియు చల్లటి నీటిని అంటార్కిటికా చుట్టూ ఉపరితలంపైకి తీసుకువస్తారు, దీని ఫలితంగా భూమధ్యరేఖ మరియు స్తంభాల మధ్య బలమైన వ్యత్యాసం ఉంటుంది.
ఉత్తర అర్ధగోళంలో, సముద్రపు మంచు మరియు మంచు కోల్పోవడం వల్ల సముద్ర మార్పులు ఆఫ్‌సెట్ చేయబడతాయి, దీనివల్ల ఆర్కిటిక్ మరింత సూర్యరశ్మిని గ్రహిస్తుంది మరియు భూమధ్యరేఖ మరియు ధ్రువాల మధ్య వ్యత్యాసాన్ని బలహీనపరుస్తుంది.
సరైన సమాధానం పొందే పందెం ఎక్కువ. నమూనాలు గమనించిన సిగ్నల్‌ను ఎందుకు తక్కువ అంచనా వేస్తాయో నిర్ణయించడం భవిష్యత్ పనికి చాలా ముఖ్యమైనది, అయితే సరైన శారీరక కారణాల వల్ల సరైన సమాధానం పొందడం కూడా అంతే ముఖ్యమైనది.
జియావో, టి. మరియు ఇతరులు. .
కార్బన్ బ్రీఫ్ నుండి అన్ని కీలక కథనాలు మరియు పేపర్ల యొక్క క్యూరేటెడ్ సారాంశాలను ఇమెయిల్ ద్వారా స్వీకరించండి. మా వార్తాలేఖ గురించి ఇక్కడ మరింత తెలుసుకోండి.
కార్బన్ బ్రీఫ్ నుండి అన్ని కీలక కథనాలు మరియు పేపర్ల యొక్క క్యూరేటెడ్ సారాంశాలను ఇమెయిల్ ద్వారా స్వీకరించండి. మా వార్తాలేఖ గురించి ఇక్కడ మరింత తెలుసుకోండి.
సిసి లైసెన్స్ క్రింద ప్రచురించబడింది. కార్బన్ సంక్షిప్తానికి లింక్ మరియు వ్యాసానికి లింక్‌తో మీరు వాణిజ్యేతర ఉపయోగం కోసం అన్‌డాప్టెడ్ పదార్థాన్ని పూర్తిగా పునరుత్పత్తి చేయవచ్చు. వాణిజ్య ఉపయోగం కోసం దయచేసి మమ్మల్ని సంప్రదించండి.